כיצד ניתן לאמן תאים חיסוניים להילחם בזיהומים: גילוי עשוי לאפשר לרופאים 'לפרוץ' את מערכת החיסון כדי לחזק אותה

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


תאי החיסון של הגוף נאבקים באופן טבעי נגד חיידקים נגיפיים וחיידקיים ופולשים אחרים, אך הם יכולים גם להיות מתוכנתים מחדש או "מאומנים" להגיב בצורה אגרסיבית וחזקה עוד יותר לאיומים כאלה, מדווחים מדעני UCLA שגילו את הכלל הבסיסי העומד בבסיס תהליך זה בתהליך. סוג תאים מסוים.

במחקר שפורסם ב -18 ביוני בכתב העת מַדָעהחוקרים זיהו מנגנון מולקולרי מרכזי בתוך מקרופאגים, תאים הלוחמים בזיהומים של מערכת החיסון המולדת, הקובע אם – וכמה טוב – ניתן להכשיר את התאים. הממצאים שלהם עשויים לסייע בסלילת הדרך לאסטרטגיות ממוקדות עתידיות לשיפור תפקודה של מערכת החיסון.

"כמו חייל או אתלט, ניתן לאמן תאים חיסוניים מולדים על ידי חוויות עבר כדי להיות טובים יותר במאבק בזיהומים", אמר הסופר הראשי קווין צ'נג, עוזר פרופסור קליני למחלות זיהומיות בבית הספר לרפואה של דייויד גפן באוניברסיטת קליפורניה. עם זאת, הוא ציין, החוקרים הבחינו בעבר כי נראה שחוויות מסוימות היו טובות יותר מאחרות לצורך אימון חיסוני. "ממצא מפתיע זה הניע אותנו להבין טוב יותר את הכללים השולטים בתהליך זה."

האם אימון חיסוני מתרחש תלוי באופן שבו ה- DNA של התא עטוף. בתאים אנושיים, למשל, יותר מ- 6 מטרים של DNA חייבים להשתלב בגרעין התא, שהוא כל כך קטן שהוא לא נראה לעין בלתי מזוינת. כדי להשיג הישג זה, ה- DNA עטוף היטב בכרומוזומים.

רק אזורים נבחרים של ה- DNA חשופים ונגישים, ורק הגנים באזורים נגישים אלה מסוגלים להגיב ולהילחם בזיהום, אמר הסופר הבכיר אלכסנדר הופמן, פרופסור למיקרוביולוגיה של UCLA, UCLA ומנהל המכון לכמות ומחשוב. מדעי הביולוגיה.

עם זאת, על ידי החדרת גירוי למקרופאג – למשל, חומר שמקורו בחיידק או בפתוגן, כמו במקרה של חיסון – ניתן לפתוח אזורי DNA דחוסים בעבר. חשיפה זו חושפת גנים חדשים שיאפשרו לתא להגיב בצורה אגרסיבית יותר, ובעצם לאמן אותו להילחם בזיהום הבא, אמר הופמן.

המחקר החדש מגלה כי הדינמיקה המדויקת של מולקולת איתות חיסונית מרכזית במקרופאגים, הנקראת NF? B, קובעת האם התרחשות זו וחשיפתם של גנים מתרחשת או לא. יתר על כן, החוקרים מדווחים, שהפעילות הדינמית של NF? B עצמה נקבעת על ידי הסוג המדויק של גירוי חוץ-תאי שהוצג למקרופאג.

"חשוב לציין כי המחקר שלנו מראה כי ניתן לאמן תאים חיסוניים מולדים להיות אגרסיביים יותר רק על ידי גירויים מסוימים ולא אחרים," אמר צ'נג. "הספציפיות הזו קריטית לבריאות האדם מכיוון שאימון נכון הוא חשוב למאבק ביעילות בזיהום, אך אימונים לא נכונים עלולים לגרום ליותר מדי דלקות ואוטואימוניות, שעלולות לגרום לנזק משמעותי."

NF? B מסייע לתאי החיסון לזהות איומים נכנסים. כאשר קולטנים בתאי חיסון מגלים גירויים חיצוניים מאיימים, הם מפעילים את מולקולת NF? B בתוך התא. הדינמיקה של NF? B – איך היא מתנהגת לאורך זמן – יוצרת שפה הדומה לקוד מורס באמצעותה היא מתקשרת את זהות האיום החיצוני ל- DNA ואומרת לו אילו גנים מוכנים לקרב.

ה"מילה "הספציפית של קוד זה ש- NF? B משתמשת בו כדי לומר ל- DNA לפרוש תלויה בתלות ב- NF? B בתנודה או יציבה במשך שמונה שעות ויותר לאחר שנתקלת בגירוי. מתנדנד NF? B מצטבר בגרעין מקרופאג, ואז עובר לציטופלזמה ואז חוזר לגרעין במחזורים, ממש כמו מטוטלת מתנדנדת. NF? B לא מתנודד, או יציב, עובר לגרעין ונשאר שם מספר שעות.

באמצעות מיקרוסקופיה מתקדמת, החוקרים עקבו אחר הפעילות של NF? B במקרופאגים שמקורם במח העצם של עכברים בריאים, ועקבו אחר שינוי הדינמיקה של המולקולה בתגובה למספר גירויים שונים. הם גילו כי NF? B הצליח באימון מקרופאגים – פריקת DNA וחשיפת גנים חדשים הנלחמים בזיהום – רק כאשר הגירוי גרם לפעילות NF? B לא מתנודדת.

"במשך זמן רב ידענו באופן אינטואיטיבי שאם NF? B מתנדנד או לא חייב להיות חשוב, אך פשוט לא הצלחנו להבין כיצד", אמר צ'נג. "תוצאות אלו מהוות פריצת דרך אמיתית להבנת שפת תאי החיסון, וידע השפה יעזור לנו 'לפרוץ' למערכת לשיפור תפקוד המערכת החיסונית."

החוקרים הצליחו גם לדמות את תהליך האימון הזה באמצעות מודל מתמטי, וההבנה החיזויית שניתנו עשויה לאפשר הנדסה ממוקדת עתידית של חסינות מאומנת, אמר הופמן. מודל מתמטי של מערכות רגולטוריות חיסוניות הוא מטרה מרכזית של המעבדה שלו, על מנת להשתמש בסימולציות ניבוי לרפואה מדויקת.

צ'נג קיבל את הדוקטורט. בהדרכתו של הופמן באמצעות תוכנית ההדרכה והמחקר המתקדם של UCLA, או STAR, לתכנית מדענים רופאים.

הופמן וצ'נג מצפים שמחקר זה יעורר השראה למגוון רחב של מחקרים נוספים, כולל חקירות מחלות אנושיות הנגרמות על ידי תאי חיסון שהוכשרו בצורה לא נכונה, אסטרטגיות לייעול אימוני חיסון למלחמה בזיהום ודרכים להשלמת גישות חיסון קיימות.

"מחקר זה מראה כיצד שיתופי פעולה בין חוקרים במכללת UCLA ובית הספר לרפואה של דייוויד גפן יכולים לייצר מדע חדשני ומשפיע שמועיל לבריאות האדם", אמר הופמן.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-06-24 23:16:50

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר